25Cr Super Duplex Stainless Steel (SDSS) on suure jõudlusega sulam, mida iseloomustab segatud mikrostruktuur, mis koosneb ligikaudu 50% austeniidist ja 50% ferriidist. See struktuur annab suurepärase kombinatsiooni suurest tugevusest ja suurepärasest korrosioonikindlusest, eriti agressiivses keskkonnas, mis sisaldab kloriide, CO₂ ja H2S.
See on määratletud selliste standarditega naguASTM A789 / A790õmblusteta ja keevitatud torude jaoks. Kõige tavalisem hinne onUNS S32750.
Peamised omadused ja eelised
Erakordne korrosioonikindlus:Parem kui standardsed 316L ja 22Cr dupleksterased, eriti täppide, pragude korrosiooni ja pingekorrosioonipragude (SCC) vastu.
Kõrge mehaaniline tugevus:Ligikaudu kaks korda suurem voolavuspiir kui tavalistel austeniitsetel roostevabadel terastel (nt 304, 316), mis võimaldab õhemat seinapaksust ja kergemaid konstruktsioone.
Suurepärane erosiooni-{0}}korrosiooni- ja kulumiskindlus.
Hea vastupidavus sulfiidstressi lõhenemisele (SSC):Sobib kasutamiseks hapudes (H₂S-sisaldavates) teenustes konkreetsetel tingimustel, mis on määratletud selliste standarditega nagu ISO 15156 / NACE MR0175.
Keemiline koostis (tavaline massiprotsent)
Järgmises tabelis on toodud UNS S32750 standardsed keemilise koostise nõuded.
Tabel 1: keemiline koostis (ASTM A789/A790)
| Element | Sisu (%) | Märkused |
|---|---|---|
| Kroom (Cr) | 24.0 - 26.0 | Tagab aluse korrosioonikindluse. |
| Nikkel (Ni) | 6.0 - 8.0 | Stabiliseerib austeniidi faasi. |
| Molübdeen (Mo) | 3.0 - 4.0 | Suurendab täppide ja pragude korrosioonikindlust. |
| Mangaan (Mn) | Väiksem või võrdne 1,2 | - |
| Lämmastik (N) | 0.24 - 0.32 | Ülioluline faasistruktuuri tugevdamiseks ja tasakaalustamiseks. |
| Süsinik (C) | Väiksem või võrdne 0,030 | Madala süsinikusisaldusega, et vältida sensibiliseerimist. |
| Räni (Si) | Väiksem või võrdne 0,80 | - |
| Fosfor (P) | Väiksem või võrdne 0,035 | - |
| Väävel (S) | Väiksem või võrdne 0,020 | - |
| Vask (Cu) | Väiksem või võrdne 0,50 | - |
| Volfram (W) | Väiksem või võrdne 0,50 | Mõned versioonid sisaldavad W-d, et suurendada korrosioonikindlust. |
| raud (Fe) | Tasakaal | - |
Mehaanilised ja füüsikalised omadused
Järgmises tabelis on loetletud torukujuliste toodete standardsed ruumitemperatuuri{0}}mehaanilised omadused ja peamised füüsikalised omadused.
Tabel 2: Mehaanilised ja füüsikalised omadused
| Kinnisvara | Tüüpiline väärtus/nõue | Standard / Seisukord |
|---|---|---|
| Saagistugevus (Rp0,2), min | 550 MPa (80 ksi) | ASTM A789/A790 |
| Tõmbetugevus (Rm), min | 795 MPa (115 ksi) | ASTM A789/A790 |
| Venivus (A), min | 15 % | ASTM A789/A790 |
| Kõvadus, max | 32 HRC | ASTM A789/A790 (tavaline) |
| Löögikindlus (Charpy V{0}}sälk) | Suurem või võrdne 45 J @ -46 kraadi (-50 kraadi F) | Tavaliselt väga kõrge |
| Tihedus | 7,8 g/cm³ | - |
| Soojuspaisumise koefitsient | 13,0 x 10⁻⁶ /K (20–100 kraadi) | - |
| Soojusjuhtivus | 14 W/m·K (20 kraadi) | - |
| Sulamisvahemik | 1425 - 1475 kraadi | - |
Korrosioonikindluse parameetrid
Dupleksteraste korrosioonikindlus on sageli kvantifitseeritudPunktimistakistuse ekvivalentarv (PREN).
PREN=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N
UNS S32750 jaoks:
Tüüpiline PREN: 40 - 45
Kriitiline aukude temperatuur (CPT):Tavaliselt suurem kui 50 kraadi (122 kraadi F) või sellega võrdne ASTM G48 meetodi A järgi.
Tootevalik ja standardid
25Cr SDSS torusid toodetakse nii õmblusteta kui ka keevitatud toodetena erinevateks rakendusteks.
Tabel 3: Ühised tootestandardid ja rakendused
| Toote tüüp | Standardnumber | Standardne pealkiri | Ühised rakendused |
|---|---|---|---|
| Õmblusteta torud ja torud | ASTM A789 / A790 | Üldteenuse jaoks mõeldud õmblusteta ja keevitatud ferriit-/austeniitsest roostevabast terasest torude standardspetsifikatsioon | Surveanumad, soojusvahetid, protsessiliinid. |
| Keevitatud toru ja toru | ASTM A789 / A790 | (Sama mis ülal) | Suurema läbimõõduga protsessitorud, voolutorud. |
| Naftamaa torutooted (OCTG) | API 5CRA | Korrosioonikindlate{0}}sulamist õmblusteta torude spetsifikatsioonid, mida kasutatakse korpuse, torude ja ühendusmaterjalina | Tootmistorud, korpus ja liitmikudväga söövitavates nafta- ja gaasipuuraukudes. |
Võrdlus muude korrosioonikindlate{0}}sulamitega (ülevaade)
| Materjali klass | UNS number | Tüüpiline PREN | Minimaalne saagistugevus (MPa) | Põhiomadused |
|---|---|---|---|---|
| 316L austeniit | S31603 | ~25 | 170 | Hea üldine korrosioonikindlus, madal tugevus. |
| 22C dupleks | S31803 / S32205 | ~35 | 450 | Hea tugevus ja korrosioonikindlus; tööhobune CRA. |
| 25Cr Super Duplex | S32750 | >40 | 550 | Kõrgem tugevus ja korrosioonikindlus kui 22Cr. |
| Niklisulam 825 | N08825 | ~32 | 240 | Suurepärane pingekorrosiooni pragunemiskindlus. |
Peamised rakendusvaldkonnad
Nafta- ja gaasitööstus:
Tootmistorud ja korpus söövitavate kaevude jaoks (kõrge CO₂, kloriidid ja mõõdukas H₂S).
Voolujooned, päised ja kollektorid.
Veealused süsteemid ja nabad.
Keemiline ja naftakeemiline töötlemine:Soojusvahetid, reaktorid ja torustikud, mis käitlevad agressiivseid kemikaale.
Magestamis- ja mereveesüsteemid:Kõrgrõhu-RO-membraanid, merevee jahutustorud ja soolveekütteseadmed.
Tselluloosi- ja paberitööstus:Seedimis- ja pleegitussüsteemi komponendid.
Mere- ja avameretehnika.
Olulised kaalutlused
Kuumtöötlus:Kõik 25Cr tooted peavad olemalahus-lõõmutatud~1040-1100 kraadi juures, millele järgneb kiire karastamine, et saavutada õige faasitasakaalu ja korrosioonikindlus.
Valmistamine:Nõuab keevitamise ajal soojussisendi hoolikat kontrollimist, et vältida kahjulike intermetalliliste faaside (nt sigmafaas) sadestumist, mis võib oluliselt vähendada tugevust ja korrosioonikindlust.
Hapu teenus:Selle kasutamisele hapu keskkonnas kehtivad ranged piirangud kõvaduse, rakendatud pinge ja H₂S osarõhu osas vastavalt standardile ISO 15156/MR0175.
